Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT
Der Bedarf an dreidimensionalen Zellkulturen und Organoiden wächst. Gleichzeitig fehlen skalierbare und reproduzierbare Lösungen, die sich ohne aufwendige Sondertechnik in bestehende Laborumgebungen integrieren lassen. Wir bieten dafür einen neuen Ansatz.
Skalierbar und kostengünstig
Das Fraunhofer IPT und die LIFE & BRAIN GmbH haben ein modulares Levitations-Bioreaktorsystem entwickelt, das eine schonende und skalierbare Kultivierung von Organoiden ermöglicht. Das System kann in jedem Standard-Inkubator eingesetzt und in bestehende Laborautomatisierungssoftware integriert werden. Die Kultivierung lässt sich schrittweise erweitern – bis zu 20 Kulturgefäße können parallel betrieben werden.
Kultivierung, die sich dem Labor anpasst
Die Bewegung des Kulturgefäßes wird berührungslos über eine magnetische Kopplung übertragen. Da keine mechanische Durchführung in den Kulturraum führt, werden Reinigung und Sterilisation vereinfacht. Dadurch eignet sich das System auch für den Einsatz unter Reinraumbedingungen.
Für den Betrieb im Standard-Inkubator sind keine Sonderaufbauten erforderlich. Kultivierungsprofile können softwareseitig hinterlegt und reproduzierbar ausgeführt werden. So lassen sich Versuchsreihen standardisieren, miteinander vergleichen und auf andere Standorte übertragen.
Vom Prototyp zum validierten System
Das Levitations-Bioreaktorsystem basiert auf einem Patent des Fraunhofer IPT. Im Rahmen der NRW-Patent-Validierung wurde die Technologie von einem Laborprototyp zu einem einsatzfähigen System weiterentwickelt. Dafür wurden der Antriebsstrang neu gestaltet, Materialien und Ergonomie optimiert und eine Benutzeroberfläche entwickelt. Auch die Herstellbarkeit für eine spätere Serienproduktion wurde berücksichtigt.
Anschließend wurde das System auf drei Ebenen validiert: Die mechanische Dauerfestigkeit wurde im Dauerlauf nachgewiesen, die LIFE & BRAIN GmbH übernahm die biologische Validierung und Anwenderinnen und Anwender bewerteten die Bedienung im realen Laborablauf. Parallel wurden die Voraussetzungen für die CE-Zertifizierung geschaffen und eine Translationsstrategie für den Transfer in die Anwendung entwickelt.
Damit ist aus einer patentierten Technologie ein validiertes System für die praktische Anwendung geworden.